KR20050084230A - 자석을 플럭스 링에 고정시키고 플럭스 링을 고정자하우징에 고정시키는 오버몰딩을 갖는 고정자 조립체 - Google Patents

자석을 플럭스 링에 고정시키고 플럭스 링을 고정자하우징에 고정시키는 오버몰딩을 갖는 고정자 조립체 Download PDF

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KR20050084230A
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마이클 제이. 아그네스
훙 두
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블랙 앤 덱커, 인코포레이티드
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Abstract

전기 모터용 고정자 조립체는 고정자 하우징과, 고정자 하우징에 삽입된 팽창 가능한 플럭스 링과, 플럭스 링의 내부면 상의 복수의 자석을 포함한다. 오버몰드 재료는 사출 성형 등에 의해 플럭스 링의 자석 주위에 성형된다. 성형될 때 오버몰드 재료의 압력은 플럭스 링을 팽창시켜 플럭스 링을 고정자 하우징과의 결합부로 가압한다. 오버몰드 재료는 플럭스 링에 자석을 고정시키고, 플럭스 링을 하우징에 고정시킨다. 플럭스 링 및 고정자 하우징 중 하나는 플럭스 링과 고정자 하우징을 정렬시키도록 플럭스 링과 고정자 하우징 중 다른 하나의 구멍과 결합하는 딤플을 갖는다. 본 실시예에서, 오버몰드 재료는 정류자 단부 또는 후방 베어링 지지부, 전방 베어링 지지부 및 팬 배플 중 적어도 하나를 형성하도록 성형된다. 본 실시예에서, 오버몰드 재료는 키이 특징부를 형성하도록 성형된다. 키이 특징부는 고정자 조립체의 자극들 사이에서 상이한 폭을 갖는 슬롯일 수 있다. 본 실시예에서, 플럭스 링 및 하우징은 블랭크로부터 스탬핑되고 서로 롤링됨으로써 하나의 유닛으로서 미리 형성된다. 변형예로서, 플럭스 링 블랭크는 플럭스 링이 롤링 아버로서 작용하는 상태에서 플럭스 링 둘레로 롤링되는 플럭스 링 및 하우징 블랭크를 형성하도록 먼저 롤링된다.

Description

자석을 플럭스 링에 고정시키고 플럭스 링을 고정자 하우징에 고정시키는 오버몰딩을 갖는 고정자 조립체 {A STATOR ASSEMBLY WITH AN OVERMOLDING THAT SECURES MAGNETS TO A FLUX RING AND THE FLUX RING TO A STATOR HOUSING}
본 발명은 전기 모터에 관한 것으로, 특히 전기 모터용 고정자(stator) 조립체에 관한 것이다.
영구 자석 전기 모터용 고정자 조립체의 구성에서, 자석은 고정자 조립체 내에 보유된다. 예를 들어, 브러시형(brush-type) 영구 자석 전기 모터에서, 자석은 고정자 하우징 상에 또는 고정자 하우징 내의 별도의 플럭스 링(flux ring) 상에 보유된다. 이는 일반적으로 각각의 개별 자석이 플럭스 링에 또는 고정자 하우징에 부착되거나 또는 접착되는 것을 요구한다.
다양한 형태의 접착제가 금속면에 자석을 부착시키는 데에 사용되었다. 전기 모터에 대한 갑작스러운 충격은 자석과 플럭스 링 또는 고정자 하우징 사이의 접합을 파괴할 수 있다. 결국, 고정자 조립체 안에서 자석은 이동하게 된다. 심지어, 자석 자체가 파손될 수도 있다. 결국, 전기 모터는 적절한 기능을 잃게 된다.
본 기술 분야에는 플럭스 링 또는 고정자 하우징 내에 앵커(anchor)를 제공하는 것이 공지되어 있다. 이후, 자석 재료는 플럭스 링 또는 고정자 하우징 상에 사출 성형되고, 앵커에 의해 제위치에 보유된다. 이러한 앵커 시스템은 발명의 명칭이 사출 성형된 자석을 플럭스 링 또는 모터 하우징 상에 고정하기 위한 시스템(Anchoring System for Injection Molded Magents on a Flux Ring or Motor Housing)인 2003년 2월 18일자로 허여된 미국 특허 제6,522,042호와, 발명의 명칭이 사출 성형된 자석을 플럭스 링 또는 모터 하우징 상에 고정하기 위한 시스템(Anchoring System for Injection Molded Magents on a Flux Ring or Motor Housing)인 2001년 1월 17일자로 출원된 미국 출원 번호 제09/764,004호에 개시되어 있다. 그러나, 이들 특허 출원에 개시된 고정 시스템의 단점은 사출 성형된 자석 재료의 사용을 요구한다는 점이다. 이는 전형적으로 단위 플럭스 당 매우 고가인 자석 재료이다.
본 발명은 상세한 설명 및 첨부한 도면으로부터 더욱 완전하게 이해될 것이다.
도1은 본 발명에 따른 전동 공구의 단면도이다.
도2는 도1의 전동 공구의 고정자 조립체의 사시도이다.
도3은 선 3-3을 따라 취한 도2의 고정자 조립체의 단면도이다.
도4는 도2의 고정자 조립체의 플럭스 링의 사시도이다.
도5는 도2의 고정자 조립체의 하우징 또는 고정자 캔(can)의 사시도이다.
도6은 도5의 고정자 캔에 수납된 도4의 플럭스 링의 사시도이다.
도7은 상호체결 핑거(finger)를 갖는 플럭스 링을 도시하는 도4의 플럭스 링의 변형예의 사시도이다.
도8은 도2의 고정자 조립체의 다른 구성의 단면도이다.
도9는 도2의 고정자 조립체의 다른 구성을 갖는 전기 모터의 사시도이다.
도10은 선 10-10을 따라 취한 도9의 전기 모터의 단면도이다.
도11은 다른 고정자 조립체의 사시도이다.
도12는 또 다른 고정자 조립체의 사시도이다.
따라서, 본 발명은 전기 모터를 위한 고정자 조립체를 제공하는 것이다. 고정자 조립체는 고정자 하우징과, 고정자 하우징 안으로 삽입된 분리식 플럭스 링과, 플럭스 링의 내부면 상의 복수의 자석을 포함한다. 오버몰딩(overmolding)은 자석을 플럭스 링에 고정시키고 이를 고정자 하우징에 고정시키기 위한 플럭스 링에 대한 반경방향 힘을 부여한다. 부가적으로, 플럭스 링의 시임(seam)을 채우고 플럭스 링의 붕괴를 방지한다.
본 발명의 일 태양에서, 오버몰딩을 성형하는 데에 사용된 재료는 플럭스 링과 자석이 고정자 하우징 내에 배치된 후 플럭스 링 상의 자석 주위로 사출 성형되는 플라스틱이다. 사출 성형될 때의 플라스틱의 압력은 플럭스 링에 반경방향의 힘을 가하고 고정자 하우징에 대해 플라스틱을 팽창시켜 이를 고정자 하우징에 고정시킨다. 오버몰딩은 또한 자석을 플럭스 링에 고정시킨다.
본 발명의 일 태양에서, 플럭스 링은 고정자 하우징과 정렬되고, 플럭스 링 및 고정자 하우징 중 하나에서 딤플(dimple)을 플럭스 링 및 고정자 하우징 중 다른 하나의 구멍과의 결합시킴으로써 추가로 고정된다.
본 발명의 일 태양에서, 적어도 하나의 후방 베어링 지지부, 전방 베어링 지지부 및 팬 배플(fan baffle)이 오버몰딩을 성형하는 데에 사용된 재료가 성형될 때 오버몰딩과 일체로 성형된다.
본 발명의 일 태양에서, 오버몰딩에는 자화기(magnetizer)에 배치될 때와 같이 고정시키도록 고정자 조립체를 위한 키이(key) 특징부을 제공하기 위하여 고정자 조립체의 자극(magnetic pole)들 사이에 상이한 폭의 슬롯이 형성된다.
본 발명의 일 태양에서, 플럭스 링 및 하우징은 이들이 블랭크로부터 스탬핑(stamping)되고 이들이 함께 롤링(rolling)됨으로써 하나의 유닛으로 미리 형성된다. 변형예로서, 플럭스 링 블랭크는 플럭스 링을 형성하도록 먼저 롤링되고, 하우징 블랭크는 롤링 아버(rolling arbor)로서 작동하는 플럭스 링 둘레로 롤링된다.
본 발명의 일 태양에서, 전기 모터는 본 발명에 따른 전기자(armature) 및 고정자 조립체를 갖는다.
본 발명의 일 태양에서, 전동 공구는 변속기에 결합된 출력부를 갖는 전기 모터를 포함하는 하우징을 갖는다. 전기 모터는 본 발명에 따른 전기자와 고정자 조립체를 구비한다.
본 발명의 적용 가능한 추가적인 분야는 하기에 제공된 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. 상세한 설명 및 구체적인 예들은 본 발명의 양호한 실시예를 설명하지만 예시의 목적으로만 의도되며 본 발명의 범주를 제한하고자 의도하지는 않는다는 것을 이해하여야 한다.
양호한 실시예에 대한 하기의 설명은 단순히 예시적인 성격의 것이며, 본 발명, 이의 응용 또는 사용을 제한하고자 의도하는 것은 아니다.
이제, 도1을 참조하면, 전동 공구(10)가 도시된다. 전동 공구(10)는 드릴로 도시되어 있지만, 임의의 유형의 전동 공구가 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 전동 공구(10)는 모터(14)를 둘러싸는 하우징(12)을 포함한다. 작동 부재(16)는 모터 및 전원(18)에 결합된다. 전원(18)은 전력 코드(AC 전류) 또는 배터리(DC 전류)(도시 안됨) 중 하나를 포함한다. 모터(14)는 변속기(22) 및 척(chuck; 24)을 포함하는 출력부(20)에 결합된다. 척(24)은 (도시 안된) 공구를 보유하도록 작동될 수 있다.
모터는 고정자 조립체(30)를 포함한다. 고정자 조립체(30)는 고정자 하우징(32), 플럭스 링(34) 및 자석(36)을 포함한다. 플럭스 링(34)은 팽창식 또는 분리식 플럭스 링이다. 전기자(40)는 샤프트(42), 회전자(44) 및 샤프트(42)에 결합된 정류자(50)를 포함한다. 회전자(44)는 라미네이션(lamination; 46) 및 와인딩(winding; 48)을 포함한다. 모터(14)는 단부판(52, 54)을 더 포함한다. 단부판(52)은 샤프트(42)의 일 단부를 지지하는 전방 베어링(56)을 포함한다. 샤프트(42)는 출력부(20)의 일부인 피니언(60)에 결합된다. 브러시(62, 64)는 정류자(commutator; 50)에 합체된다. 후방 베어링(70)은 샤프트(42)의 회전을 균형잡기 위해 단부판(54)에 결합된다.
도2 내지 도6에서, 고정자 조립체(30)를 보다 상세하게 설명한다. 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)은 예시적으로 냉각 롤식 강철과 같은 연자기 재료로 제조된다. 플럭스 링(34)은 반경방향 내향으로 연장되는 앵커(80)를 갖는다. 자석(36)은 앵커(80)들 사이에서 플럭스 링(34)의 내부면(82) 둘레에 배치된다. 오버몰딩(84)은 WO 02/068235 A2에 상세하게 설명된 바와 같이 플럭스 링(34)에 자석(36)을 고정시킨다.
플럭스 링(34)은 불연속적으로 이들 따라 연장되는 시임(86)을 갖는다. 시임(86)은 플럭스 링(34)이 고정자 하우징(32) 안으로 삽입되기 위해 압축되는 것을 허용한다. 플럭스 링(34)이 고정자 조립체(30)에 조립될 때, 시임(86)은 자기 손실을 최소화하기 위해 고정자 조립체(30)의 자극들(P1, P2) 중 하나 위로 배치되는 것이 바람직하다. 도2 내지 도6의 구성에서, 플럭스 링(34)은 고정자 하우징(32)의 구멍(90)과 결합하는 돌출부 또는 딤플(88)을 포함한다. 대안적으로, 도8에 도시된 바와 같이, 고정자 하우징(32)은 플럭스 링(34)의 구멍(94)에 결합하는 돌출부 또는 딤플(92)을 포함한다. 딤플(88, 92)과 구멍(90, 94)과의 결합은 고정자 조립체(30)의 조립 중에 플럭스 링(34)의 적절한 정렬을 제공한다. 딤플(88, 92) 및 구멍(90, 94)은 예시적으로 플럭스 링(34)이 압축되지 않을 때 딤플(88)이 구멍(90)[또는 딤플(92) 주위의 구멍(94)]으로 가압되도록 플럭스 링(34)이 압축될 때 고정자 하우징(32)에 대해 플럭스 링(34)에서의 딤플(88) 또는 구멍(94)의 충분한 변위를 제공하도록 시임(86)에 대해 90도를 이룬다. 대안적으로, 딤플(88, 92) 및 구멍(90, 94)은 이상적으로는 자기 손실을 감소시키기 위해 자극(P1, P2)들 중 하나 위로 중심설정된다. 자극(P1)의 자석(36) 주위의 오버몰딩과 자극(P2)의 자석(36) 주위에 오버몰딩(84) 사이에서 플럭스 링(34)의 직경방향 대향측 상에 슬롯(95, 96)이 있도록 오버몰딩(84)이 형성된다. 슬롯(95, 96)은 예시적으로 자극들(P1, P2) 사이에서 플럭스 링(34)의 내부면(82)을 따라 축방향으로 연장된다. 슬롯(95, 96)은 오버몰딩(84) 내의 간극 또는 오버몰딩(84) 내의 감소된 두께를 갖는 영역일 수 있다. 다른 실시예에서, 고정자 조립체(30)는 한 쌍의 자극을 갖고, 자극(P1, P2)들 중 하나는 N극이고 다른 하나는 S극이다. 고정자 조립체(30)는 한 쌍의 N극 및 S극을 초과하여 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
고정자 조립체(30)를 조립하기 위해, 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)은 각각 미리 형성된다. 이와 관련하여, 고정자 하우징(32)은 예시적으로 도5에 도시된 바와 같은 상호체결 핑거(33)를 갖는다. 플럭스 링(34)은 도6에 도시된 바와 같이 고정자 하우징(32)으로 약간 압축되어 삽입된다. 딤플(88, 92)은 전술한 바와 같이 구멍(90, 94)에 결합된다. 자석(36)은 플럭스 링(34)의 내부면(82)에 대해 배치되고 앵커(80)들 사이에 위치된다. 자석(36)은 조립 중에 플럭스 링(34)의 내부면(82)에 대해 보유되도록 약간 자화된다.
플라스틱과 같은 오버몰드 재료(83)는 오버몰딩(84)을 형성하도록 고정자 조립체(30)로 사출 성형된다. 사출 성형 공정 중에, 오버몰드 재료(83)의 압력은 자석(36) 및 플럭스 링(34)을 가압하여, 플럭스 링(34)을 고정자 하우징(32)에 대해 팽창시킨다. 오버몰드 재료(83)는 플럭스 링(34)의 시임(86)에 채워지고 자석(36)을 둘러싼다. 고정자 하우징(32)에 대한 플럭스 링(34)의 팽창은 고정자 하우징(32) 내에서 플럭스 링(34)을 보유하기 위한 보유력을 제공한다. 또한, 오버몰딩(84)이 플럭스 링(34)의 시임(86)에 채워지기 때문에, 고정자 하우징(32)에서의 오버몰드 재료(83)가 경화된 후 플럭스 링(34)의 압축은 방지되어 고정자 하우징(32)으로부터 플럭스 링(34)의 제거가 방지된다. 딤플(88, 92) 및 구멍(90, 94)의 결합은 오버몰딩(84)에 의해 제위치에 보유되고 고정자 하우징(32)에 플럭스 링(34)을 더욱 고정시킨다. 오버몰딩(84)의 직경 및 올바른 위치는 전기자(40)에 공차 누적(tolerance stack-up)를 감소시키기 위해 고정자 하우징(32)의 내경에 대해 밀접하게 유지된다.(도1) 플럭스 링(34) 및 고정자 하우징(32)에는 하나 이상의 딤플/구멍 배열이 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 일 태양에서, 슬롯(95)은 슬롯(96)보다 넓다. 이것은 고정자 조립체(30)가 조립된 후 자석(36)을 자화시키는 데에 사용된 자화기(도시 생략)에 고정자 조립체(30)가 위치될 수 있는 2개의 방향성을 제한한다. 즉, 슬롯(95, 96)들의 폭에서의 차이는 고정자 조립체(30)를 자화기에 고정시키는 키이 특징부를 제공한다. 슬롯(95, 96)의 폭들이 동일한 경우, 고정자 조립체(30)는 4개의 방향으로 자화기에 위치될 수 있다. 즉, 고정자 조립체(30)의 어떠한 단부도 180도로 이격된 2개의 방향으로 자화기에 위치될 수 있다. 오버몰딩(84)에 키이 특징부를 형성함으로써, 고정자 조립체(30)의 각 단부는 단지 일방향으로 자화기에 위치될 수 있어, 고정자 조립체(30)가 자화기에 위치되는 방향을 2개로 축소시킨다. 이는 보다 견고한 자화기 고정구 내에서 고정자 조립체(30)를 감지하게 하고, 고정자 조립체가 자화기에서 그릇된 방향으로 배치됨으로 인해 후방으로 자화될 가능성을 제거한다. 2개 이상의 자극을 갖는 고정자 조립체에서, 고정자 조립체를 자화기에 고정시키기 위해 자극들 사이의 단지 하나의 슬롯의 폭이 자극들 사이의 나머지 슬롯들의 폭과 상이한 것이 바람직하다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 일 태양에서, 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)은 다른 조립 방법에 따라 하나의 유닛으로 미리 조립된다. 특히, 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)은 강철 블랭크와 같은 별도의 블랭크로 형성되고, 이와 관련하여 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)의 시임들의 에지는 플럭스 링(34)에 대해서 도7에 도시한 상호체결 핑거(37) 및 고정자 하우징(32)에 대해서 도5에 도시된 상호체결 핑거(33)와 같은 상호체결 핑거를 갖도록 형성된다. 하나 이상의 구멍(94)은 플럭스 링 안으로 스탬핑되고, 고정자 하우징(3)에서 스탬핑된 정합 딤플(92)에 또는 역으로 일치시킨다. 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)은 구멍 및 딤플이 결합된 평평하고 미리 롤링된 상태에서 함께 놓여진다. 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)은 롤링되고 플러스 링(34)의 시임은 고정자 하우징(32)의 시임에서와 같이 상호체결된다. 구멍 및 딤플은 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)의 결합을 롤링 공정 중에 유지한다.
대안적으로, 플럭스 링(34)이 먼저 롤링되고 고정자 하우징(32)이 플럭스 링(34) 주위에서 롤링될 수 있다. 이러한 경우, 플럭스 링(34)은 롤링 아버로서 작동한다. 또한, 구멍 및 딤플은 고정자 하우징(32)이 플럭스 링(34) 주위에서 롤링될 때 정렬을 유지한다. 다른 대안에서, 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)은 부조립체를 형성하도록 서로 점-용접(spot-welded)될 수 있다. 고정자 하우징(32) 및 플럭스 링(34)이 함께 조립되는 방법과 상관없이, 오버몰드 재료(83)의 주입은 자석(36)을 플럭스 링(34)에 고정시키고 플럭스 링(34)을 플럭스 링(34)에 인가되는 압력을 통해 고정자 하우징(32)에 고정시킨다.
본 발명의 고정자 조립체(30)는 전동 공구(10)의 조립 및 제조 모두에 상당한 이점을 제공한다. 특히, 고정자 조립체(30)는 구성 요소들을 서로 고정시키기 위한 용접 설비에 대한 필요성을 제거한다. 오버몰드 재료(83)의 주입에 의해 야기된 고정자 하우징(32)에 대한 플럭스 링(34)의 팽창은 플럭스 링(34)을 고정자 하우징(32)에 고정시키고, 오버몰딩(84)은 또한 자석을 플럭스 링(34)에 고정시킨다. 딤플/구멍 배열의 상호체결은 플럭스 링(34)을 고정자 하우징(32)에 고정시킨다. 또한, 오버몰드 재료(83)의 주입은 공차 누적을 감소시켜 조립의 용이성을 개선시킨다. 결국, 제조 설비 및 제조 면적은 감소되어 필요한 제조 비용을 감소시킨다. 감소된 공차 누적의 다른 이점은 자석이 전기자(40)에 밀접하게 위치될 수 있어 모터의 성능을 최대화한다는 것이다. 상이한 폭의 슬롯(95, 96)에 의해 제공된 키이 특징부는 자화기에서 고정자 조립체(30)의 위치를 개선시킨다.
도9 및 도10에서, 일반적으로 도면 부호 100으로 표시된 다른 실시예의 고정자 조립체(30)를 갖는 전기 모터(98)가 도시된다. 고정자 조립체(100)는 고정자 하우징(32), 플럭스 링(34) 및 도2 내지 도6의 고정자 조립체(30)에서 도시된 바와 같은 영구 자석(36)을 포함한다. 고정자 조립체(100)는 일체로 성형된 정류자 단부 또는 후방 베어링 지지부(102)와, 일체로 성형된 팬 배플(104)을 더 포함한다. 정류자(40; 도1)와 같은 정류자는 고정자 조립체(100)에 수납된다. 팬(112)은 정류자(40)의 샤프트(42)의 일단부에 부착되고 배플(104) 내에 배치된다. 절연 슬리브(114)는 예시적으로 샤프트(42)와 라미네이션(46)의 사이에 그리고 샤프트(42)와 정류자(50) 사이에 배치된다. 단부판(52; 도1)과 같은 단부판(도9 및 도10에서는 도시 생략)은 팬 배플(104)에 부착된다.
후방 베어링 지지부(102)는 오버몰드 재료(83)로부터 일체로 성형된 캡(106)을 포함한다. 캡(106)은 후방 베어링(70; 도1)을 수납하기 위한 포켓(108)을 포함한다. 오버몰드 재료(83)로부터 오버몰딩(84)의 일부로서 일체로 형성된 캡(106)은 고정자 하우징(32)에 후방 베어링 지지부(102)를 고정시키기 위한 별도의 체결구에 대한 필요성을 제거한다. 유사하게, 팬 배플(104)은 오버몰드 재료(83)로부터 일체로 성형된다.
도11에서, 다른 실시예의 고정자 조립체(100)가 도시되고 일반적으로 도면 부호 100'으로 표시된다. 고정자 조립체(100')는 사실상 도9 및 도10에 도시된 고정자 조립체(100)와 유사하지만, 후방 베어링 지지부(102)만이 오버몰드 재료(83)로부터 오버몰딩(84)의 일부로서 일체로 성형된다. 대안적으로, 베어링(56; 도1)과 같이 전방 베어링과 결합하기 위한 전방 베어링 지지부(103; 도11에서 점선으로 도시됨)는 후방 베어링 지지부(102)와 사실상 유사한 방식으로 일체로 성형될 수 있다.
도12에는 고정자 조립체(100)의 다른 실시예가 도시되고 일반적으로 도면부호 100''로 표시된다. 고정자 조립체(100'')는 사실상 도9 및 도10에 도시된 고정자 조립체(100)와 유사하지만, 팬 배플(104)만이 오버몰드 재료(83)로부터 오버몰딩(84)의 일부로서 일체로 성형된다.
정류자 단부 베어링 지지부(102)와 팬 배플(104)을 오버몰딩(84)의 일부로서 일체로 성형함으로써, 조립 비용의 절감을 실현할 수 있다.
본 발명의 설명은 단지 예시적인 것이며, 따라서 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 변형예들을 본 발명의 범주 내에 포함하고자 한다. 이러한 변형예는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않는다.
<관련 출원의 상호 참조>
본 출원은 2001년 2월 23일자로 출원된 미국 가출원 제60/433,496호의 이점을 주장하는 2002년 2월 22일자로 출원된 PCT 국제 출원 PCT/US02/05029호(국제 공개 공보 WO 02/068235 A2)의 §371조 국내 단계 출원인 2003년 8월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/468,643호의 연속계속출원이다. 본 출원은 2002년 12월 134일자로 출원된 미국 가출원 제60/433,496호의 이점을 주장한다. 상기 출원들의 내용은 본 명세서에서 참조한다.

Claims (40)

  1. 하우징과,
    하우징 내에 배치된 플럭스 링과,
    플럭스 링의 내부면 주위에 배치된 복수의 영구 자석과,
    자석을 플럭스 링에 고정시키고 플럭스 링을 하우징에 고정시키도록 복수의 자석 주위에 오버몰딩된 재료를 포함하는 고정자 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 플럭스 링은 복수의 영구 자석이 그 사이에 배치된 상태로 반경방향 내향으로 연장하는 앵커를 포함하는 고정자 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 플럭스 링은 조립 중에 하우징 안으로 삽입하기 위하여 플럭스 링이 압축되는 것을 허용하는 시임을 포함하고, 상기 오버몰드 재료는 하우징에 대해 플럭스 링을 팽창시키는 고정자 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 플럭스 링의 시임은 오버몰드 재료의 성형 중에 오버몰드 재료로 채워지고, 오버몰드 재료는 경화시 플럭스 링이 압축되는 것을 방지하는 고정자 조립체.
  5. 제3항에 있어서, 고정자 조립체는 복수의 자극을 갖고, 플러스 링의 시임은 자극들 중 하나와 정렬되는 고정자 조립체.
  6. 제3항에 있어서, 플럭스 링과 하우징 중 하나는 적어도 하나의 돌출부를 포함하고, 플럭스 링과 하우징 중 다른 하나는 적어도 하나의 구멍을 포함하며, 돌출부는 플럭스 링이 하우징 내에서 정렬되도록 구멍에 수납되는 고정자 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 플럭스 링 및 하우징의 돌출부 및 구멍은 플럭스 링의 시임으로부터 약 90도로 배치된 고정자 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 오버몰드 재료의 성형 중에 오버몰드 재료로 일체로 형성된 후방 베어링 지지부, 전방 베어링 지지부 및 팬 배플 중 적어도 하나를 더 포함하는 고정자 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 오버몰드 재료의 성형 중에 오버몰드 재료로 일체로 형성된 후방 베어링 지지부를 더 포함하고, 상기 후방 베어링 지지부는 후방 베어링을 수납하기 위해 그 내부에 포켓을 갖는 캡을 포함하는 고정자 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 오버몰드 재료는 플라스틱인 고정자 조립체.
  11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 키이 특징부가 고정자 조립체의 자극들 사이에서 오버몰드 재료에 형성된 고정자 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 키이 특징부는 적어도 2개의 슬롯의 폭이 상이한 상태로 자극들 사이에서 오버몰드 재료에 형성된 슬롯을 포함하는 고정자 조립체.
  13. 제1항에 있어서, 복수의 자석은 4개의 자석을 포함하고, 고정자 조립체는 서로 인접한 2개의 자석에 의해 형성된 제1 자극과 서로 인접한 다른 2개의 자석에 의해 형성된 제2 자극을 포함하며, 오버몰드 재료는 플럭스 링의 제1 측면 상에서 제1 및 제2 자극의 자석들 사이의 제1 슬롯을 갖도록 그리고 플럭스 링의 제1 측면과 직경방향으로 대향하는 플럭스 링의 제2 측면 상에서 제1 및 제2 자극의 자석들 사이의 제2 슬롯을 갖도록 성형되고, 제1 및 제2 슬롯은 상이한 폭을 갖는 고정자 조립체.
  14. 하우징과,
    하우징 내에 배치되고, 조립 중에 플럭스 링이 하우징 안으로 삽입되도록 압축되는 것을 허용하는 시임을 갖는 플럭스 링과,
    플럭스 링의 내부면 주위에 배치되고, 각각 플럭스 링의 내부면으로부터 반경방향 내향으로 연장되는 적어도 2개의 앵커 사이에 배치된 복수의 영구 자석과,
    자석을 플럭스 링에 고정시키고, 하우징에 대해 플럭스 링을 팽창시킴으로써 하우징에 플럭스 링을 고정시키며, 플럭스 링의 시임을 채움으로써 플럭스 링이 압축되는 것을 방지하기 위한 복수의 자석 주위에 오버몰딩된 재료를 포함하는 고정자 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 플럭스 링 및 하우징 중 하나는 적어도 하나의 돌출부를 포함하고, 플럭스 링 및 하우징 중 다른 하나는 적어도 하나의 돌출부가 수용되는 적어도 하나의 구멍을 포함하며, 플럭스 링의 시임은 고정자 조립체의 제1 자극과 정렬되는 고정자 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 플럭스 링 및 하우징의 돌출부 및 구멍은 플럭스 링의 시임으로부터 약 90도로 배치된 고정자 조립체.
  17. 제15항에 있어서, 플럭스 링 및 하우징의 돌출부 및 구멍은 고정자 조립체의 제2 자극에 정렬된 고정자 조립체.
  18. 제14항에 있어서, 적어도 하나의 키이 특징부는 고정자 조립체의 자극들 사이에서 오버몰드 재료에 형성되고, 적어도 2개의 슬롯이 상이한 폭을 갖는 상태로 오버몰드 재료가 성형될 때 고정자 조립체의 자극들 사이에서 오버몰드 재료에 형성된 슬롯을 포함하는 고정자 조립체.
  19. 하우징과,
    하우징 내에 배치된 플럭스 링과,
    플럭스 링의 내부면 주위에 배치된 복수의 영구 자석과,
    자석을 플럭스 링에 고정시키기 위해 복수의 자석 주위에 오버몰딩된 재료와,
    오버몰드 재료의 성형 중에 오버몰드 재료로 일체로 형성된 후방 베어링 지지부, 전방 베어링 지지부 및 팬 배플 중 적어도 하나를 포함하는 고정자 조립체.
  20. 하우징과,
    하우징 내에 배치되고 변속기에 결합된 출력부를 갖는 모터를 포함하며,
    모터는 고정자 하우징 내에 배치된 플럭스 링과, 플럭스 링의 내부면 주위에 배치된 복수의 영구 자석과, 자석을 플럭스 링에 고정시키고 플럭스 링을 고정자 하우징에 고정시키기 위해 복수의 자석 주위에 오버몰딩된 재료를 갖는 고정자 조립체를 구비하는 전동 공구.
  21. 제20항에 있어서, 플럭스 링은 반경방향 내향으로 연장하는 앵커를 포함하고, 복수의 영구 자석 각각은 앵커들 중 적어도 2개 사이에 배치된 전동 공구.
  22. 제20항에 있어서, 플럭스 링은 고정자 조립체의 조립 중에 플럭스 링이 하우징 안으로의 삽입을 위해 압축되는 것을 허용하는 시임을 포함하고, 오버몰드 재료는 플럭스 링을 고정자 하우징에 대해 팽창시키는 전동 공구.
  23. 제22항에 있어서, 플럭스 링의 시임은 플럭스 링이 압축되는 것을 방지하는 오버몰드 재료로 채워지는 전동 공구.
  24. 제22항에 있어서, 시임은 고정자 조립체의 자극에 정렬된 전동 공구.
  25. 제20항에 있어서, 플럭스 링 및 하우징 중 하나는 적어도 하나의 돌출부를 포함하고, 플럭스 링 및 하우징 중 다른 하나는 돌출부가 하우징 내에서 플럭스 링을 정렬시키도록 수용되는 적어도 하나의 구멍을 포함하는 전동 공구.
  26. 제25항에 있어서, 플럭스 링 및 하우징의 돌출부 및 구멍은 플럭스 링의 시임으로부터 약 90도로 배치된 전동 공구.
  27. 제25항에 있어서, 고정자 조립체는 오버몰드 재료의 성형 중에 오버몰드 재료로 일체로 형성된 후방 베어링 홀더, 전방 베어링 홀더 및 팬 배플 중 적어도 하나의 포함하는 전동 공구.
  28. 제25항에 있어서, 오버몰드 재료는 플라스틱인 전동 공구.
  29. 제20항에 있어서, 적어도 하나의 키이 특징부는 고정자 조립체의 자극들 사이에서 오버몰드 재료에 형성되고, 키이 특징부는 적어도 2개의 슬롯의 폭이 상이한 상태로 오버몰드 재료가 성형될 때 자극들 사이에서 오버몰드 재료에 형성된 슬롯을 포함하는 전동 공구.
  30. 영구 자석 고정자 조립체를 제조하는 방법이며,
    반경방향 내향으로 연장하는 복수의 앵커를 갖는 플럭스 링을 하우징 안으로 삽입하는 단계와,
    복수의 영구 자석을 앵커들 사이에 삽입하는 단계와,
    영구 자석을 플럭스 링에 고정시키도록 그리고 플럭스 링을 하우징에 고정시키기 위하여 플럭스 링을 하우징에 대해 팽창시키도록, 재료를 영구 자석으로 적어도 부분적으로 오버몰딩하기 위해 재료를 플럭스 링 내의 영구 자석 주위로 주입하는 단계를 포함하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 플럭스 링은 플럭스 링이 압축되는 것을 허용하는 시임을 포함하고, 플럭스 링을 하우징 안으로 삽입하는 단계는 하우징 안으로의 삽입 전에 플럭스 링을 압축시키는 단계, 플럭스 링이 압축된 상태에서 플럭스 링을 하우징 안으로 삽입하는 단계, 및 플럭스 링이 일단 하우징 안으로 삽입되면 플럭스 링의 하우징에 대한 팽창을 허용하는 단계를 포함하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 플럭스 링의 시임을 채우도록 재료를 주입함으로써 플럭스 링이 압축되는 것을 방지시키는 단계를 더 포함하고, 재료는 시임 내에서 경화되어 플럭스 링이 압축되는 것을 방지하는 방법.
  33. 제30항에 있어서, 하우징 및 플럭스 링 중 하나에 있는 돌출부가 플럭스 링 및 하우징 중 다른 하나에 있는 구멍 내로 연장하도록 플럭스 링을 하우징 내에 삽입함으로써 플럭스 링을 하우징 내에 정렬시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  34. 제30항에 있어서, 후방 베어링 홀더, 전방 베어링 홀더 및 팬 배플 중 적어도 하나를 형성하도록 재료를 주입하는 단계를 더 포함하는 방법.
  35. 제30항에 있어서, 적어도 2개의 슬롯의 폭이 상이한 상태로 고정자 조립체의 자극들 사이에서 재료 내에 슬롯을 형성함으로써 적어도 하나의 키이 특징부를 형성하도록 재료를 주입하는 단계를 더 포함하는 방법.
  36. 제30항에 있어서, 각각 대향 단부들 상의 상호체결 핑거를 갖도록 스탬핑된 별도의 블랭크로부터 하우징과 플럭스 링을 스탬핑하는 단계와,
    하우징 및 플럭스 링 블랭크들 중 하나에 적어도 하나의 구멍을 스탬핑하고, 하우징 및 플럭스 링 블랭크들 중 다른 하나에 적어도 하나의 돌출부를 스탬핑하는 단계와,
    적어도 하나의 구멍과 적어도 하나의 돌출부가 서로 결합된 상태에서 하우징 및 플럭스 링 블랭크들을 함께 배치하는 단계와,
    하우징 블랭크의 핑거들이 상호체결되고 플럭스 링의 핑거들이 상호체결되도록 하우징 및 플럭스 링 블랭크를 롤링하는 단계에 의해,
    하우징 및 플럭스 링을 하나의 유닛으로서 미리 조립하는 단계를 더 포함하는 방법.
  37. 제36항에 있어서, 플럭스 링과 하우징을 함께 점용접하는 단계를 더 포함하는 방법.
  38. 제30항에 있어서, 플럭스 링을 블랭크로부터 롤링하는 단계와,
    하우징을 블랭크로부터 롤링하는 단계에 의해,
    하우징 및 플럭스 링을 하나의 유닛으로서 미리 조립하는 단계를 더 포함하고,
    상기 하우징 블랭크는 플럭스 링이 롤링 아버로서 작용하는 상태에서 플럭스 링 주위에서 롤링되는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 플럭스 링 및 하우징 블랭크들 중 하나는 적어도 하나의 돌출부를 갖도록 스탬핑되고, 플럭스 링 및 하우징 블랭크들 중 다른 하나는 내부에 적어도 하나의 구멍을 갖도록 스탬핑되며, 적어도 하나의 돌출부는 플럭스 링 둘레로 하우징 블랭크를 롤링하는 동안 적어도 하나의 구멍과 결합하는 방법.
  40. 제38항에 있어서, 플럭스 링과 하우징을 함께 점용접하는 단계를 더 포함하는 방법.
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